一種吸附材料及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種環(huán)保材料的制造技術(shù)，具體設(shè)及一種吸附材料及其制備方法與應(yīng) 用，屬于高分子材料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)化的發(fā)展，全球環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重。近年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速 發(fā)展，大量未經(jīng)處理或處理未達(dá)標(biāo)的污水直接排放，對水環(huán)境造成劇烈的破壞，導(dǎo)致水質(zhì)惡 化，水質(zhì)型缺水問題日益突出。據(jù)調(diào)查顯示，水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明，長江安徽段的巢湖全湖平 均為V類；黃河支流渭河的渭南市、淮河支流沙額河的周口市的國控斷面全部為劣V類。在 運種危急的形勢下，水處理技術(shù)急迫需要快速的發(fā)展。其中，有機廢液比如苯類、煤油W及 汽油等不溶于水或難溶于水的油性低分子液態(tài)有機物、因各種事故泄漏的機油、原油，造成 的河流、海洋等水資源污染問題亟待遏制和解決。高吸油材料在解決有機廢液方面問題具 有回收的有機液體有可能進(jìn)行再次利用的優(yōu)點，有效地節(jié)約了資源，提高了資源的利用率。 因此，大力開發(fā)高吸油材料是當(dāng)今研究熱點。
[0003] 然而，傳統(tǒng)的水處理工藝如吸附法、活性污泥法等隨著時間的推移，顯示出了各自 的弊端，如能耗高、處理效率低、產(chǎn)生二次污染物等等。而近些年，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，水 處理技術(shù)的革新已不單純的是傳統(tǒng)處理工藝技術(shù)方面的發(fā)展，很多新材料在水處理中的應(yīng) 用，更使得水處理技術(shù)迅速發(fā)展。具有化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)和可有效選擇吸附有機液體的粒狀合 成吸油樹脂，為治理有機液體污染問題提供了途徑。高吸油樹脂是一類親油單體作為基本 單體的低交聯(lián)度聚合物，吸油機理類似高吸水性樹脂的吸水機理。但是由于樹脂形狀的局 限性，使高吸油樹脂在應(yīng)用領(lǐng)域方面受到了極大限制。目前常用的吸附纖維主要包括：活性 炭纖維、將傳統(tǒng)纖維材料制成的中孔吸附纖維等。但是，現(xiàn)有纖維吸附材料對污染物基本是 W物理作用為主，運導(dǎo)致了其吸附容量小，吸附達(dá)飽和時間慢的缺點，而無法滿足工業(yè)應(yīng)用 的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種吸附材料的制備方法W及由其制備的吸附材料。
[0005] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種吸附材料的制備方法，包括W下步驟： 室溫下，將聚醋樹脂與艦化鋼混合，再加入氧化錯W及貝殼粉，混合均勻得到混合物； 然后將混合物加入螺桿擠出機中，制備聚醋粒子；再采用烙噴紡絲的方法將聚醋粒子制備 成聚合物絲；然后將聚合物絲置入整理劑水溶液中，浸泡80秒；然后于150°C處理40秒，得 到所述的吸附材料； 所述聚醋樹脂的分子量為2. 5~4萬； 所述整理劑由丙締酸混合物、二異戊二締二環(huán)氧化物與N-甲酯嗎嘟W及水合阱組成。
[0006] 本發(fā)明中，二異戊二締二環(huán)氧化物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
[0007] 本發(fā)明利用新型整理劑處理改性聚醋纖維，得到的產(chǎn)品帶有大量親油性基團，結(jié) 合纖維帶有的改性粒子，達(dá)到增強纖維的吸附性能的效果。
[0008] 本發(fā)明中，將丙締酸下醋與丙締酸徑丙醋混合，再加入乳化劑和水；反應(yīng)1小時后 加入胡椒醒、0P100W及過硫酸鐘，于50°c反應(yīng)20分鐘；再加入過硫酸錠，于80°C反應(yīng)30 分鐘；冷卻即得到丙締酸混合物。
[0009] 本發(fā)明中，聚醋樹脂與艦化鋼、氧化錯W及貝殼粉的質(zhì)量比為1 : (0.01~ 0.012) : (0.2~0.26) : (0.1~0.12)。為了保證聚合物絲優(yōu)異的力學(xué)性能W及發(fā)揮粒 子效應(yīng)，聚醋樹脂與艦化鋼、氧化錯W及貝殼粉的質(zhì)量比為1 : 0.01 : 0.25 : 0.12。
[0010] 本發(fā)明整理劑中，丙締酸混合物、二異戊二締二環(huán)氧化物、N-甲酯嗎嘟W及水合阱 的質(zhì)量比為（1.5~1.8): 1 : (0.2~0.34): (0.08~0.12)。為了保證優(yōu)異的整理效 果，整理劑中，丙締酸混合物、二異戊二締二環(huán)氧化物、N-甲酯嗎嘟化及水合阱的質(zhì)量比優(yōu) 選為 1. 6 : 1 : 0. 3 : 0. 1。
[0011] 本發(fā)明中，整理劑的用量為聚合物絲質(zhì)量的4. 1%。
[0012] 用于紡絲的聚合物的分子量及其分布不能太寬，否則不能滿足烙體紡絲的條件， 現(xiàn)有技術(shù)若將此類材料直接吸附有機物時易溶解于有機物中，因此必須進(jìn)行交聯(lián)處理，本 發(fā)明創(chuàng)造性的在紡絲前進(jìn)行聚醋改性處理很好的解決了運個技術(shù)難點，既保證了聚合物能 滿足紡絲的要求，又保證了最終得到的纖維具有一定的強度。因此本發(fā)明還公開了上述吸 附材料在水處理中的應(yīng)用。
[0013] 由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點： (1)本發(fā)明先將低分子量線性聚合物烙噴紡絲、后改性得到吸附材料，并通過加入改 性劑調(diào)節(jié)纖維的結(jié)構(gòu)；通過艦化鋼提高了纖維的強度；通過快速交聯(lián)在纖維表面形成交聯(lián) 層，并引入納米粒子，進(jìn)一步保證了纖維的強度，提高纖維吸附容量。
[0014] (2)本發(fā)明公開的纖維吸油基團含量大，可根據(jù)需要加工制成各種形狀的產(chǎn)品，審U 備成吸附材料后其應(yīng)用領(lǐng)域可被大大拓寬，可在有機液體污染治理領(lǐng)域發(fā)揮更為積極的作 用；并且本發(fā)明的制備方法簡單，易于操作，制備時間短，由此制備的吸附材料具有優(yōu)異的 吸附性能、強度好和可重復(fù)使用的特點，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述；本實施例中，整理劑的用量為聚合物絲 質(zhì)量的4. 1〇/〇。
[0016] 實施例一丙締酸混合物的制備 將IKg丙締酸下醋與800g丙締酸徑丙醋混合，再加入80g十二烷基苯橫酸鋼和500g水；反應(yīng)1小時后加入140g胡椒醒、60g0P100W及40g過硫酸鐘，于50°C反應(yīng)20分鐘巧 加入50g過硫酸錠，于80°C反應(yīng)30分鐘；冷卻即得到丙締酸混合物。
[0017] 實施例二 室溫下，將lOOg聚醋樹脂與Ig艦化鋼混合，再加入20g氧化錯W及l(fā)Og貝殼粉，混合 均勻得到混合物；然后將混合物加入螺桿擠出機中，制備聚醋粒子；再采用烙噴紡絲的方 法將聚醋粒子制備成聚合物絲；然后取聚合物絲置入整理劑水溶液中，浸泡80秒；然后于 150°C處理40秒，得到所述的吸附材料； 所述聚對苯二甲酸乙二醋的分子量為2. 5~4萬；所述整理劑由15g丙締酸混合物、lOg二異戊二締二環(huán)氧化物、2gN-甲酯嗎嘟W及0. 8g水合阱組成。
[001引實施例Ξ 室溫下，將lOOg聚醋樹脂與1. 2g艦化鋼混合，再加入26g氧化錯W及12g貝殼粉，混 合均勻得到混合物；然后將混合物加入螺桿擠出機中，制備聚醋粒子；再采用烙噴紡絲的